KR20130012998A - Exhaust heat recovery device for atf warmup - Google Patents

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KR20130012998A
KR20130012998A KR1020110074368A KR20110074368A KR20130012998A KR 20130012998 A KR20130012998 A KR 20130012998A KR 1020110074368 A KR1020110074368 A KR 1020110074368A KR 20110074368 A KR20110074368 A KR 20110074368A KR 20130012998 A KR20130012998 A KR 20130012998A
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heat exchanger
exhaust gas
transmission oil
atf
cooling water
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KR1020110074368A
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원종승
선종호
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A branch type exhaust heat recovery device with an ATF(Automatic Transmission Fluid) worm-up function is provided to improve fuel efficiency by worming up cooling water and ATF of vehicles as a cylindrical exhaust heat recovery device and a branch type exhaust heat recovery device worm up the ATF by using exhausted gas. CONSTITUTION: A branch type exhaust heat recovery device with an ATF worm-up function ATF comprises a bypass pipe(10), a heat exchanger(20), a variable valve(30), an exhaust gas passage, a cooling water inlet(40), a cooling water outlet(50), an ATF inlet(60), and an ATF passage. The exhaust gas passage is arranged in an internal space of the heat exchanger so that exhaust gas flows. The cooling water inlet is connected to an end side of the heat exchanger so that cooling water of low temperature flows. The cooling water outlet is connected to the other end so that the cooling water of high temperature is discharged. The ATF inlet is connected to the end side of the heat exchanger so that ATF of low temperature flows in. The ATF outlet is connected to the other end side of the heat exchanger so that the AFT is discharged. The ATF passage is arranged in the internal space of the heat exchanger so that the ATF flows. The cooling water and the ATF are simultaneously heated by using exhaust heat delivered transmitted from the exhaust gas passage. [Reference numerals] (AA,BB) Transmission oil

Description

ＡＴＦ 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치{Exhaust heat recovery device for ATF warmup}Branch heat recovery device with ATF warm-up function {Exhaust heat recovery device for ATF warmup}

본 발명은 배기열 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분기형 배기열 회수장치에서 변속기 오일의 웜업을 동시에 가능하게 하는 배기열 회수장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus, and more particularly, to an exhaust heat recovery apparatus that enables warm-up of transmission oil in a branched exhaust heat recovery apparatus.

차량의 초기 시동시 엔진이나 변속기 등의 장치의 웜업 과정이 필요하고, 차량 주행중에는 엔진이나 변속기 등의 장치의 냉각 과정이 필요한데, 일반적으로 차량에서 배출되는 높은 온도의 배기가스를 이용하여 보다 빠른 웜업을 달성하고 있다.During the initial start-up of the vehicle, a warming-up process is required for a device such as an engine or a transmission, and a cooling process for a device, such as an engine or a transmission, is required while the vehicle is driven. To achieve that.

즉, 차량의 초기 시동시 엔진 및 변속기에 사용되는 오일의 온도를 빠르게 올려주기 위하여 배기가스와 냉각수 및 오일 사이에 열교환을 하고 있으며, 차량 주행중 엔진 및 변속기의 온도를 낮춰주기 위하여 1차적으로 냉각수가 사용되며 2차적으로 배기 시스템 주위에서 열교환을 통하여 다시 냉각 과정을 거치게 된다.That is, during the initial start-up of the vehicle, heat is exchanged between the exhaust gas, the coolant, and the oil to quickly increase the temperature of the oil used in the engine and the transmission, and the coolant is primarily used to lower the temperature of the engine and the transmission while the vehicle is running. It is then used to cool down again through heat exchange around the exhaust system.

이와 같은 배기가스를 이용한 열교환 과정이 원활하게 일어날 수 있도록 하기 위하여 도1 에 도시된 바와 같이, 배기관 주변에 열교환기를 설치하여 배기가스와 냉각수 사이에 열교환을 하는 배기열 회수장치가 사용되었다.In order to allow the heat exchange process using the exhaust gas to occur smoothly, as shown in FIG. 1, an exhaust heat recovery apparatus is installed in which a heat exchanger is installed around the exhaust pipe to exchange heat between the exhaust gas and the cooling water.

외기의 온도가 낮은 상태이거나 또는 차량의 초기 시동시에는 엔진 오일, 변속기 오일 및 냉각수 등을 빠르게 가열할 필요가 있는데, 이를 위하여 배기관의 끝단에 가변밸브(3)를 설치하여, 가변밸브(3)의 개폐에 따라 바이패스관(1) 또는 열교환기(2)로 배기가스가 흐를 수 있도록 조절하게 된다. When the temperature of the outside air is low or the vehicle is initially started, it is necessary to heat the engine oil, the transmission oil, and the cooling water quickly. For this purpose, the variable valve 3 is installed at the end of the exhaust pipe. According to the opening and closing of the bypass pipe 1 or the heat exchanger (2) to adjust so that the exhaust gas flows.

즉, 차량의 시동 이후 초기 웜업 단계에서는 배기관의 끝단에 연결된 가변밸브(3)를 닫게 되며, 이에 따라 배기가스는 열교환기(2) 쪽으로 흐르게 되면서 냉각수 입구(4)로 들어온 저온의 냉각수와 열교환을 한 후, 가열된 냉각수는 냉각수 출구(5)로 방출되어 엔진 및 히터쪽으로 전달됨으로써, 엔진 웜업에 따른 연비 향상 및 실내 난방효과를 달성할 수 있다. That is, in the initial warm-up phase after the vehicle is started, the variable valve 3 connected to the end of the exhaust pipe is closed. Accordingly, the exhaust gas flows toward the heat exchanger 2, thereby exchanging heat with the low temperature cooling water entering the coolant inlet 4. After that, the heated cooling water is discharged to the coolant outlet 5 and transferred to the engine and the heater, thereby achieving fuel efficiency improvement and room heating effect according to engine warm-up.

이후, 냉각수의 온도가 완전히 상승하여 웜업이 된 시점에서는 가변밸브(3)를 완전히 개방하여 방출되는 배기가스가 열교환기(2) 쪽으로 흐르지 못하고 바이패스관(1)으로 흐르게 되므로 더이상 냉각수의 온도가 상승하지 않고 배기가스를 방출하게 된다.After that, when the temperature of the cooling water is completely raised and warmed up, the exhaust gas discharged by completely opening the variable valve 3 does not flow to the heat exchanger 2 but flows to the bypass pipe 1 so that the temperature of the cooling water is no longer increased. Emissions are made without rising.

그러나, 이와 같은 종래의 분기형 배기열 회수장치는 열교환기(2) 내부에서 배기가스와 냉각수만 열교환이 이루어지기 때문에, 차량의 연비 향상의 효과가 미미하다는 문제가 있다.However, such a conventional branched exhaust heat recovery device has a problem in that the fuel efficiency improvement of the vehicle is insignificant because heat exchange is performed only between the exhaust gas and the cooling water in the heat exchanger 2.

또한, 열교환기(2)에서 냉각수와의 열교환만 이루어지고 있을 뿐, 변속기 오일의 웜업을 위한 구조가 적용되어 있지 않아, 변속기 오일의 마찰력이 증가하게 되며, 이는 변속기 등의 내구성을 훼손하는 원인이 되며 연비 향상의 효과를 크게 개선하지 못한다는 문제가 있었다.
In addition, since only the heat exchange with the coolant is performed in the heat exchanger 2, since the structure for warming up the transmission oil is not applied, the frictional force of the transmission oil is increased, which causes damage to the durability of the transmission. And there was a problem that does not significantly improve the effect of fuel economy improvement.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분기형 배기열 회수장치에 사용되는 열교환기에 냉각수 뿐만 아니라 변속기 오일을 동시에 웜업할 수 있는 구조를 적용함으로써, 냉각수와 변속기 오일의 빠른 웜업을 달성하는 분기형 배기열 회수장치를 제공하고자 함에 있다.
An object of the present invention for solving the above problems, by applying a structure that can simultaneously warm up the transmission oil as well as the cooling water to the heat exchanger used in the branch exhaust heat recovery device, to achieve a fast warm-up of the cooling water and the transmission oil An object of the present invention is to provide a branched exhaust heat recovery apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 배기가스가 방출되는 바이패스관, 상기 바이패스관의 일측에 연결된 열교환기, 상기 바이패스관 및 열교환기의 전단에 결합되어 웜업 단계에 따라 배기가스의 흐름을 선택적으로 조절하는 가변밸브, 상기 열교환기의 내부 공간에 구획되어 배기가스가 흐르는 배기가스 통로, 상기 열교환기의 일측 끝단에 연결되어 저온의 냉각수가 유입되는 냉각수 입구, 상기 열교환기의 타측 끝단에 연결되어 고온의 냉각수가 방출되는 냉각수 출구, 상기 열교환기의 일측 끝단에 연결되어 저온의 변속기 오일이 유입되는 변속기 오일 입구, 상기 열교환기의 타측 끝단에 연결되어 고온의 변속기 오일이 방출되는 변속기 오일 출구, 상기 열교환기의 내부 공간에 구획되어 변속기 오일이 흐르는 변속기 오일 통로를 포함하며, 상기 배기가스 통로로부터 전달되는 배기열을 이용하여 냉각수 및 변속기 오일을 동시에 가열하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is coupled to the front end of the bypass pipe, the heat exchanger connected to one side of the bypass pipe, the bypass pipe and the heat exchanger exhaust gas is discharged according to the warm-up step A variable valve for selectively controlling the flow of exhaust gas, an exhaust gas passage partitioned in the internal space of the heat exchanger, the exhaust gas flows, a cooling water inlet connected to one end of the heat exchanger to allow a low-temperature cooling water to flow in, the heat exchanger Coolant outlet which is connected to the other end of the high temperature coolant is discharged, the transmission oil inlet is connected to one end of the heat exchanger inflow of low-temperature transmission oil, connected to the other end of the heat exchanger to discharge the high-temperature transmission oil A transmission oil outlet, the transmission oil passage being divided into an internal space of the heat exchanger and the transmission oil flows It includes, and is using the exhaust heat transmitted from the exhaust gas passage, wherein formed so as to heat the cooling water and transmission fluid at the same time.

또한, 본 발명의 일실시예로 상기 배기가스 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 원통 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 다수개의 동심원 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로가 상기 변속기 오일 통로의 둘레를 따라 상기 변속기 오일 통로가 이격된 공간에 위치하는 것이 바람직하다.In addition, in one embodiment of the present invention, the exhaust gas passage is composed of a plurality of cylindrical pipes penetrating from the front end to the rear end of the heat exchanger, and the transmission oil passage is spaced apart from the center of the heat exchanger at regular intervals. It is preferably composed of a plurality of concentric tubes, the exhaust gas passage is located in the space spaced apart from the transmission oil passage along the circumference of the transmission oil passage.

또한, 본 발명의 일실시예로 상기 배기가스 통로 및 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 판 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로 및 변속기 오일 통로가 서로 인접하도록 차례로 엊갈려 위치하는 것이 바람직하며, 상기 배기가스 통로의 내부에 열전달을 용이하게 하기 위한 다수개의 핀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, in one embodiment of the present invention, the exhaust gas passage and the transmission oil passage are composed of a plurality of plate-shaped tubes penetrating from the front end to the rear end of the heat exchanger, so that the exhaust gas passage and the transmission oil passage are adjacent to each other. It is preferable to alternate between each other, and it is preferable that a plurality of fins are formed in the exhaust gas passage to facilitate heat transfer.

또한, 본 발명의 일실시예로 상기 배기가스 통로는 상기 열교환기의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 동심원 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 연장된 코일 형상으로 이루어지며, 상기 코일 형상의 변속기 오일 통로가 중심에 위치한 배기가스 통로를 감싸는 형태로 위치하는 것이 바람직하다.
In addition, in one embodiment of the present invention, the exhaust gas passage is made of a concentric tube spaced apart from the center of the heat exchanger at regular intervals, and the transmission oil passage has a coil shape extending from the front end to the rear end of the heat exchanger. It is preferable that the coil-shaped transmission oil passage is located in a form surrounding the exhaust gas passage located in the center.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는, 차량 엔진의 가동으로 인하여 방출되는 고온의 배기가스를 이용하여 냉각수 및 변속기 오일을 동시에 가열할 수 있으므로, 외부의 기온이 낮은 상태이거나 또는 차량의 초기 시동시에 냉각수를 웜업하여 1차적인 연비 향상 및 실내 난방효과를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 변속기 오일을 웜업하여 변속기의 마찰력을 보다 빠른 시간 내에 저감시킬 수 있으므로 부품들의 내구성을 향상시키고 연비 개선 효과를 극대화 할 수 있다.The effect of the present invention having the configuration as described above, since it is possible to heat the coolant and the transmission oil at the same time by using the high-temperature exhaust gas emitted due to the operation of the vehicle engine, the external temperature is low or the initial start of the vehicle It is possible to warm up the cooling water in the city to achieve the primary fuel economy and the effect of heating in the room, and at the same time to warm up the transmission oil to reduce the frictional force of the transmission in a shorter time, improving the durability of the parts and improving the fuel economy. To maximize.

또한, 원통형 배기열 회수장치 뿐만 아니라 분기형 배기열 회수장치에서도 배기가스를 이용하여 변속기 오일을 웜업할 수 있으므로, SUV 또는 미니밴 등과 같이 센터플로어 터널부가 없이 평평하게 되어 있는 차량의 경우에도 본 발명을 적용하여 패키지가 용이하다는 장점이 있으며, 다양한 차종에서 냉각수 및 변속기 오일을 웜업할 수 있으므로 연비 향상을 달성할 수 있다.
In addition, since the transmission oil can be warmed up using the exhaust gas not only in the cylindrical exhaust heat recovery device but also in the branch type exhaust heat recovery device, the present invention also applies to a vehicle that is flat without a center floor tunnel such as an SUV or a minivan. It is advantageous in that it is easy to package, and it is possible to warm up the coolant and the transmission oil in various vehicles, thereby improving fuel economy.

도1 은 종래 사용되던 분기형 배기열 회수장치를 나타낸 사시도.
도2 는 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치를 나타낸 사시도.
도3 은 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 일실시예를 나타낸 개략도.
도4a 는 도3 의 A1-A1'에 따른 단면도.
도4b 는 도3 의 A2-A2'에 따른 단면도.
도4c 는 도3 의 A3-A3'에 따른 단면도.
도5 는 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 또다른 실시예를 나타낸 개략도.
도6a 는 도5 의 B1-B1'에 따른 단면도.
도6b 는 도5 의 B2-B2'에 따른 단면도.
도6c 는 도5 의 B3-B3'에 따른 단면도.
도6d 는 도5 의 B2-B2'에 따른 일실시예의 단면도.
도7 은 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 또다른 실시예를 나타낸 개략도.
도8a 는 도7 의 C1-C1'에 따른 단면도.
도8b 는 도7 의 C2-C2'에 따른 단면도.
도8c 는 도7 의 C3-C3'에 따른 단면도.
도8d 는 도7 의 C4-C4'에 따른 단면도.1 is a perspective view showing a branched exhaust heat recovery apparatus used in the prior art.
Figure 2 is a perspective view showing a branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of a branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function of the present invention.
4A is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 'of FIG.
4b is a sectional view taken along the line A2-A2 'of FIG.
4C is a cross-sectional view taken along the line A3-A3 'of FIG.
Figure 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function of the present invention.
FIG. 6A is a sectional view along B1-B1 'of FIG. 5; FIG.
FIG. 6B is a sectional view taken along line B2-B2 'of FIG.
FIG. 6C is a sectional view taken along line B3-B3 'of FIG. 5; FIG.
FIG. 6D is a sectional view of one embodiment according to B2-B2 'of FIG.
Figure 7 is a schematic diagram showing another embodiment of the branched exhaust heat recovery apparatus having the ATF warm-up function of the present invention.
8A is a sectional view taken along the line C1-C1 'of FIG.
8B is a sectional view taken along the line C2-C2 'of FIG.
8C is a sectional view taken along line C3-C3 'in FIG.
8D is a sectional view taken along line C4-C4 'of FIG.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2 는 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치를 나타낸 사시도이며, 배기가스가 방출되는 바이패스관(10), 상기 바이패스관(10)의 일측에 연결된 열교환기(20), 상기 바이패스관(10) 및 열교환기(20)의 전단에 결합되어 웜업 단계에 따라 배기가스의 흐름을 선택적으로 조절하는 가변밸브(30), 상기 열교환기(20)의 내부 공간에 구획되어 배기가스가 흐르는 배기가스 통로, 상기 열교환기(20)의 일측 끝단에 연결되어 저온의 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(40), 상기 열교환기(20)의 타측 끝단에 연결되어 고온의 냉각수가 방출되는 냉각수 출구(50), 상기 열교환기(20)의 일측 끝단에 연결되어 저온의 변속기 오일이 유입되는 변속기 오일 입구(60), 상기 열교환기(20)의 타측 끝단에 연결되어 고온의 변속기 오일이 방출되는 변속기 오일 출구(70), 상기 열교환기(20)의 내부 공간에 구획되어 변속기 오일이 흐르는 변속기 오일 통로를 포함하며, 상기 배기가스 통로로부터 전달되는 배기열을 이용하여 냉각수 및 변속기 오일을 동시에 가열하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.Figure 2 is a perspective view showing a branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function of the present invention, a bypass pipe 10 through which exhaust gas is discharged, a heat exchanger 20 connected to one side of the bypass pipe 10, Variable valve 30 coupled to the front end of the bypass pipe 10 and the heat exchanger 20 to selectively control the flow of the exhaust gas according to the warm-up step, and partitioned in the internal space of the heat exchanger 20 to exhaust gas Flow through the exhaust gas passage, the cooling water inlet 40 is connected to one end of the heat exchanger 20 to the low-temperature coolant flows, the cooling water outlet is connected to the other end of the heat exchanger 20 to discharge the high-temperature cooling water (50), the transmission oil inlet 60 is connected to one end of the heat exchanger 20 to which low-temperature transmission oil is introduced, and the transmission is connected to the other end of the heat exchanger 20 to discharge high-temperature transmission oil. Oil outlet 70, phase Is partitioned in the internal space of the heat exchanger 20 includes a transmission oil passage transmission fluid flows, and by using the exhaust heat transmitted from the exhaust gas passage, wherein formed so as to heat the cooling water and transmission fluid at the same time.

즉, 외기의 온도가 낮은 상태이거나 또는 차량의 초기 시동시에는 배기관의 끝단에 연결된 가변밸브(30)를 닫아 배기가스가 열교환기(20) 쪽으로 흐르게 하며, 상기 열교환기(20)에서 냉각수와 변속기 오일을 동시에 웜업할 수 있도록 이루어져 있다.That is, when the temperature of the outside air is low or when the vehicle is initially started, the variable valve 30 connected to the end of the exhaust pipe is closed to allow the exhaust gas to flow toward the heat exchanger 20, and the coolant and the transmission in the heat exchanger 20. The oil can be warmed up at the same time.

특히 본 발명에서는, 상기 열교환기(20) 내부에서 배기가스, 저온의 냉각수 및 저온의 변속기 오일 사이에 보다 쉽고 빠르게 열교환이 이루어져 부품의 내구성 향상 및 연비 향상의 효과를 최대로 달성할 수 있도록 각각의 통로가 다양한 형태로 형성되어 있는 것에 특징이 있다.
In particular, in the present invention, the heat exchange between the exhaust gas, low-temperature coolant and low-temperature transmission oil in the heat exchanger 20 more easily and quickly to achieve the effect of improving the durability and fuel efficiency of the parts to the maximum It is characteristic that the passage is formed in various forms.

도3 은 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 일실시예를 나타낸 개략도이며, 도3 에 도시된 바와 같이, 상기 배기가스 통로(180)는 상기 열교환기(120)의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 원통 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로(190)는 상기 열교환기(120)의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 다수개의 동심원 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로(180)가 상기 변속기 오일 통로(190)의 둘레를 따라 상기 변속기 오일 통로(190)가 이격된 공간에 위치하도록 이루어질 수 있다.Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of a branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function of the present invention, as shown in Figure 3, the exhaust gas passage 180 is the rear end from the front end of the heat exchanger (120) It consists of a plurality of cylindrical pipes penetrating up to, the transmission oil passage 190 is made of a plurality of concentric circular tubes spaced at regular intervals from the center of the heat exchanger 120, the exhaust gas passage ( 180 may be configured such that the transmission oil passage 190 is spaced apart from each other along the circumference of the transmission oil passage 190.

즉, 배기관을 통하여 전달된 고온의 배기가스는 상기 열교환기(120)를 통과하여 대기 중으로 방출되어야 하기 때문에, 상기 열교환기(120)의 전단으로부터 후단까지를 관통하는 원통 형상의 배기가스 통로(180)를 형성하여, 배기가스가 원활히 배출될 수 있도록 하였다.That is, since the high-temperature exhaust gas transmitted through the exhaust pipe should be discharged to the atmosphere through the heat exchanger 120, the cylindrical exhaust gas passage 180 passing through the front end to the rear end of the heat exchanger 120. ), The exhaust gas can be smoothly discharged.

다만, 배기가스는 대기 중으로 짧은 시간내에 방출되기 때문에, 고온의 배기열을 보다 효율적으로 이용하기 위해서 배기가스와 접촉하는 면적을 넓힐 필요가 있으며, 이에 따라 원통 형상의 관으로 이루어진 상기 배기가스 통로(180)를 상기 열교환기(120) 내부에 다수개 배치하여 열교환 효율을 보다 향상시켰다. However, since the exhaust gas is discharged into the atmosphere within a short time, it is necessary to widen the area in contact with the exhaust gas in order to use the high temperature exhaust heat more efficiently, and thus the exhaust gas passage 180 made of a cylindrical tube. ) Is arranged in the heat exchanger 120 to improve the heat exchange efficiency.

또한, 본 실시예의 다양한 단면을 도시한 도4a 내지 4c 를 참조하면, 상기 열교환기(120)의 일측에 연결된 변속기 오일 입구(160)로 저온의 변속기 오일이 유입되는데, 도4b 에 도시된 바와 같이 상기 변속기 오일 입구(160)와 연결된 상기 변속기 오일 통로(190)는 전체적으로 일정한 간격으로 이격된 동심원 형상으로 이루어져 있다.In addition, referring to Figures 4a to 4c showing various cross-sections of the present embodiment, the low-temperature transmission oil flows into the transmission oil inlet 160 connected to one side of the heat exchanger 120, as shown in Figure 4b The transmission oil passage 190 connected to the transmission oil inlet 160 has an overall concentric shape spaced at regular intervals.

이 중에서 상기 열교환기(120)의 전단에 연결되는 상기 변속기 오일 입구(160) 및 열교환기(120)의 후단에 연결되는 변속기 오일 출구(170) 부근에서는 변속기 오일이 각각 이동할 수 있도록 상기 동심원 형상의 변속기 오일 통로(190)와 개방된 채로 연결되어 있으며, 이에 대한 것이 도4a 및 4c 에 도시되어 있다.Among the transmission oil inlet 160 connected to the front end of the heat exchanger 120 and the transmission oil outlet 170 connected to the rear end of the heat exchanger 120, the transmission oil of the concentric circular shape so as to move respectively. It is connected open to the transmission oil passage 190, which is shown in FIGS. 4A and 4C.

특히, 원통 형상의 상기 배기가스 통로(180)는 동심원 형상으로 이루어진 상기 변속기 오일 통로(190)의 둘레를 따라 배치되는데, 변속기 오일이 유동하도록 형성된 하나의 변속기 오일 통로(190)와 이에 인접하는 또다른 변속기 오일 통로(190) 사이에 이격된 공간에 상기 배기가스 통로(180)가 위치하도록 하여, 공간의 효율성을 높이고 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 하였다.In particular, the cylindrical exhaust gas passage 180 is disposed along the circumference of the transmission oil passage 190 having a concentric shape, and one transmission oil passage 190 and adjacent to the transmission oil passage formed to allow transmission oil to flow. The exhaust gas passage 180 is located in a space spaced between the other transmission oil passages 190, so as to increase the efficiency of the space and to facilitate heat exchange.

상기 열교환기(120)의 측면으로부터 유입되는 냉각수는 상기 열교환기(120)의 내부 공간을 전체적으로 채워져 흐를 수 있도록 하였으며, 열교환기(120) 내부에 각각 밀폐된 배기가스 통로(180) 및 변속기 오일 통로(190)를 별도로 형성하였으므로, 냉각수는 별도의 통로를 형성하지 않더라도 배기가스나 변속기 오일과 혼합되지 않은 상태로 열교환을 달성할 수 있다.Cooling water flowing from the side surface of the heat exchanger 120 is filled to flow the entire internal space of the heat exchanger 120, the exhaust gas passage 180 and the transmission oil passage respectively sealed in the heat exchanger 120, respectively Since the 190 is formed separately, the coolant can achieve heat exchange without mixing with the exhaust gas or the transmission oil even without forming a separate passage.

나아가, 상기 배기가스 통로(180)를 모두 감싸고 있는 냉각수가 1차적으로 가열되면, 상기 변속기 오일 통로(190)를 모두 감싸고 있는 가열된 냉각수에 의하여 변속기 오일의 웜업이 이루어져 연비 개선의 효과를 달성할 수 있으며, 필요에 따라 서로 밀착하여 맞닿아 있는 배기가스 통로(180) 및 변속기 오일 통로(190) 사이에서 열교환이 이루어지므로, 열교환 성능을 보다 높일 수 있다.
Furthermore, when the cooling water surrounding all of the exhaust gas passages 180 is primarily heated, warming up of the transmission oil is performed by the heated cooling water surrounding all of the transmission oil passages 190 to achieve an effect of improving fuel efficiency. If necessary, since heat exchange is performed between the exhaust gas passage 180 and the transmission oil passage 190 which are in close contact with each other as needed, the heat exchange performance may be further improved.

도5 는 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 또다른 실시예를 나타낸 개략도이며, 도5 에 도시된 바와 같이, 상기 배기가스 통로(280) 및 변속기 오일 통로(290)는 상기 열교환기(220)의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 판 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로(280) 및 변속기 오일 통로(290)가 서로 인접하도록 차례로 엊갈려 위치하도록 이루어질 수 있다.FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the branched exhaust heat recovery apparatus having the ATF warm-up function according to the present invention. As shown in FIG. 5, the exhaust gas passage 280 and the transmission oil passage 290 are heat exchanged. It consists of a plurality of plate-shaped tube penetrating from the front end to the rear end of the machine 220, it may be made so that the exhaust gas passage 280 and the transmission oil passage 290 are alternately positioned so as to be adjacent to each other.

도5 에 도시된 실시예 또한, 앞서 설명한 도3 에 도시된 실시예와 전반적인 작동 과정은 유사하나, 다만 열교환기(220) 내부에 형성되는 배기가스 통로(280) 및 변속기 오일 통로(290)가 원형 또는 동심원 형상이 아닌 평행한 다수개의 판 형상으로 이루어진 것에 특징이 있으며, 이에 따라 열교환기(220) 내부 구조를 단순화할 수 있으므로 제작이 간편하고 제조 원가가 절감될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 5 is also similar in overall operation to the embodiment shown in FIG. 3, except that the exhaust gas passage 280 and the transmission oil passage 290 formed inside the heat exchanger 220 are provided. It is characterized in that it consists of a plurality of parallel plate shape rather than a circular or concentric shape, thereby simplifying the internal structure of the heat exchanger 220 can be easy to manufacture and the manufacturing cost can be reduced.

앞선 실시예와 마찬가지로, 열교환기(220) 내부로 고온의 배기가스가 유입되어 그 주변을 감싸고 있는 냉각수를 가열시키면, 가열된 냉각수가 감싸고 있는 변속기 오일 통로(290) 내부의 변속기 오일을 가열시킬 수 있으며, 상기 배기가스 통로(280)와 변속기 오일 통로(290)가 각각 평행한 상태로 서로 인접하게 접촉하고 있으므로 직접적인 열전달로 열교환 성능을 보다 향상시킬 수 있다.As in the previous embodiment, when the hot exhaust gas is introduced into the heat exchanger 220 to heat the cooling water surrounding the periphery, the transmission oil in the transmission oil passage 290 surrounding the heated cooling water can be heated. In addition, since the exhaust gas passage 280 and the transmission oil passage 290 are in parallel contact with each other in parallel with each other, direct heat transfer may further improve heat exchange performance.

나아가, 배기가스와 냉각수 또는 배기가스와 변속기 오일 사이의 접촉 면적과 시간을 보다 늘리기 위하여 상기 배기가스 통로(280) 내부에 다수개의 핀을 형성할 수도 있는데, 이에 따라 상기 열교환기(220) 내부에 고온의 배기가스가 머무르는 배기열을 유지하여 냉각수 또는 변속기 오일과의 열교환 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
Furthermore, a plurality of fins may be formed in the exhaust gas passage 280 to further increase the contact area and time between the exhaust gas and the coolant or the exhaust gas and the transmission oil. It is possible to further improve the heat exchange performance with the coolant or the transmission oil by maintaining the exhaust heat in which the hot exhaust gas stays.

도7 은 본 발명인 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치의 또다른 실시예를 나타낸 개략도이며, 상기 배기가스 통로(380)는 상기 열교환기(320)의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 동심원 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로(390)는 상기 열교환기(320)의 전단으로부터 후단까지 연장된 코일 형상으로 이루어지며, 상기 코일 형상의 변속기 오일 통로(390)가 중심에 위치한 배기가스 통로(380)를 감싸는 형태로 위치하도록 이루어질 수 있다.7 is a schematic view showing another embodiment of the branched exhaust heat recovery apparatus having the ATF warm-up function of the present invention, wherein the exhaust gas passage 380 has a concentric shape spaced apart from the center of the heat exchanger 320 at regular intervals. It is made of a pipe, the transmission oil passage 390 is made of a coil shape extending from the front end to the rear end of the heat exchanger 320, the coil-shaped transmission oil passage 390 is the exhaust gas passage (center) 380 may be formed to surround the wrapping.

즉, 도8a 내지 8c 에 도시된 바와 같이, 상기 배기가스 통로(380)는 상기 열교환기(320)의 중심부에 형성된 작은 직경의 관과 상기 열교환기(320)의 외측에 형성된 큰 직경의 관을 통하여 외부로 방출되게 되며, 상기와 같이 형성된 내측과 외측의 배기가스 통로(380) 사이의 공간에 상기 변속기 오일 통로(390)가 위치하는데, 열교환 효율을 높이고 냉각수와의 접촉 면적을 늘리기 위하여 상기 변속기 오일 통로(390)를 일정한 직경을 가지는 코일 형상으로 형성하였다.That is, as shown in FIGS. 8A to 8C, the exhaust gas passage 380 includes a small diameter tube formed at the center of the heat exchanger 320 and a large diameter tube formed outside the heat exchanger 320. The transmission oil passage 390 is located in a space between the inner and outer exhaust gas passages 380 formed as described above, and the transmission in order to increase the heat exchange efficiency and increase the contact area with the cooling water. The oil passage 390 was formed in a coil shape having a constant diameter.

따라서, 상기 열교환기(320) 내부로 유입된 냉각수는 1차적으로 상기 배기가스 통로(380)와 넓은 면적에서 접촉하면서 가열되며, 코일 형태의 변속기 오일 통로(390)를 감싸고 있는 가열된 냉각수에 의하여 변속기 오일이 가열되면서 냉각수와 변속기 오일의 동시 웜업이 가능하게 된다.Accordingly, the coolant introduced into the heat exchanger 320 is heated while primarily contacting the exhaust gas passage 380 in a large area, and is heated by the cooled coolant surrounding the coil oil transmission passage 390. The transmission oil is heated, allowing simultaneous warm-up of the coolant and the transmission oil.

위와 같은 코일 형태의 변속기 오일 통로(390)는 차량의 종류나 필요에 따라 다양한 직경 및 회전수를 가지도록 형성함으로써, 보다 효율적인 열교환 및 웜업을 달성할 수 있다.Transmission oil passage 390 of the coil form as described above may be formed to have a variety of diameters and rotational speed according to the type or need of the vehicle, it is possible to achieve more efficient heat exchange and warm-up.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

10, 110, 210, 310 : 바이패스관
20, 120, 220, 320 : 열교환기
30 : 가변밸브
40, 140, 240, 340 : 냉각수 입구
50, 150, 250, 350 : 냉각수 출구
60, 160, 260, 360 : 변속기 오일 입구
70, 170, 270, 370 : 변속기 오일 출구
180, 280, 380 : 배기가스 통로
190, 290, 390 : 변속기 오일 통로10, 110, 210, 310: bypass pipe
20, 120, 220, 320: heat exchanger
30: variable valve
40, 140, 240, 340: cooling water inlet
50, 150, 250, 350: cooling water outlet
60, 160, 260, 360: Transmission oil inlet
70, 170, 270, 370: Transmission oil outlet
180, 280, 380: exhaust gas passage
190, 290, 390: Transmission oil passage

Claims (5)

배기가스가 방출되는 바이패스관;
상기 바이패스관의 일측에 연결된 열교환기;
상기 바이패스관 및 열교환기의 전단에 결합되어 웜업 단계에 따라 배기가스의 흐름을 선택적으로 조절하는 가변밸브;
상기 열교환기의 내부 공간에 구획되어 배기가스가 흐르는 배기가스 통로;
상기 열교환기의 일측 끝단에 연결되어 저온의 냉각수가 유입되는 냉각수 입구;
상기 열교환기의 타측 끝단에 연결되어 고온의 냉각수가 방출되는 냉각수 출구;
상기 열교환기의 일측 끝단에 연결되어 저온의 변속기 오일이 유입되는 변속기 오일 입구;
상기 열교환기의 타측 끝단에 연결되어 고온의 변속기 오일이 방출되는 변속기 오일 출구;
상기 열교환기의 내부 공간에 구획되어 변속기 오일이 흐르는 변속기 오일 통로; 를 포함하며, 상기 배기가스 통로로부터 전달되는 배기열을 이용하여 냉각수 및 변속기 오일을 동시에 가열하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치.
A bypass pipe through which exhaust gas is discharged;
A heat exchanger connected to one side of the bypass pipe;
A variable valve coupled to the front end of the bypass pipe and the heat exchanger to selectively control the flow of exhaust gas according to a warm-up step;
An exhaust gas passage partitioned in the inner space of the heat exchanger through which exhaust gas flows;
A cooling water inlet connected to one end of the heat exchanger to which low-temperature cooling water flows;
A cooling water outlet connected to the other end of the heat exchanger to discharge high temperature cooling water;
A transmission oil inlet connected to one end of the heat exchanger to which a low temperature transmission oil is introduced;
A transmission oil outlet connected to the other end of the heat exchanger to discharge high temperature transmission oil;
A transmission oil passage partitioned in an internal space of the heat exchanger and in which transmission oil flows; And a branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function, wherein the exhaust water is transferred from the exhaust gas passage to simultaneously heat the cooling water and the transmission oil.
제1항에 있어서,
상기 배기가스 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 원통 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 다수개의 동심원 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로가 상기 변속기 오일 통로의 둘레를 따라 상기 변속기 오일 통로가 이격된 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치.
The method of claim 1,
The exhaust gas passage is composed of a plurality of cylindrical pipes penetrating from the front end to the rear end of the heat exchanger, and the transmission oil passage is composed of a plurality of concentric pipes spaced at regular intervals from the center of the heat exchanger. And the exhaust gas passage is located in a space spaced apart from the transmission oil passage along a circumference of the transmission oil passage.
제1항에 있어서,
상기 배기가스 통로 및 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 관통하는 다수개의 판 형상의 관으로 이루어지며, 상기 배기가스 통로 및 변속기 오일 통로가 서로 인접하도록 차례로 엊갈려 위치하는 것을 특징으로 하는 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치.
The method of claim 1,
The exhaust gas passage and the transmission oil passage are composed of a plurality of plate-shaped tubes penetrating from the front end to the rear end of the heat exchanger, and the exhaust gas passage and the transmission oil passage are alternately positioned so as to be adjacent to each other. Branched exhaust heat recovery system with ATF warm-up function.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 배기가스 통로의 내부에 열전달을 용이하게 하기 위한 다수개의 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치.
The method according to claim 1 or 3,
A branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function, characterized in that a plurality of fins are formed in the exhaust gas passage to facilitate heat transfer.
제1항에 있어서,
상기 배기가스 통로는 상기 열교환기의 중심으로부터 일정한 간격으로 이격된 동심원 형상의 관으로 이루어지고, 상기 변속기 오일 통로는 상기 열교환기의 전단으로부터 후단까지 연장된 코일 형상으로 이루어지며, 상기 코일 형상의 변속기 오일 통로가 중심에 위치한 배기가스 통로를 감싸는 형태로 위치하는 것을 특징으로 하는 ATF 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치.

The method of claim 1,
The exhaust gas passage is made of a concentric tube spaced apart from the center of the heat exchanger at regular intervals, the transmission oil passage is made of a coil shape extending from the front end to the rear end of the heat exchanger, the coil-shaped transmission Branched exhaust heat recovery apparatus having an ATF warm-up function, characterized in that the oil passage is located in the form surrounding the exhaust gas passage located in the center.

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101390691B1 (en) * 2013-06-18 2014-04-30 현대자동차주식회사 Recovery structure of exhausting heat for vehicle
WO2015088224A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-18 한라비스테온공조 주식회사 Integrated functional heat exchange apparatus for automobile
KR20160072672A (en) 2014-12-15 2016-06-23 현대자동차주식회사 Exhaust heat recovery system of vehicle and method thereof
KR101704296B1 (en) * 2015-11-30 2017-02-08 현대자동차주식회사 Controlling apparatus of oil temperature and controlling method thereof
CN106460625A (en) * 2015-03-04 2017-02-22 株式会社三五 Heat exchanger, and exhaust heat recovery device provided with said heat exchanger
CZ306847B6 (en) * 2015-08-25 2017-08-09 Halla Visteon Climate Control Corporation A thermoregulatory system, especially for cars

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101390691B1 (en) * 2013-06-18 2014-04-30 현대자동차주식회사 Recovery structure of exhausting heat for vehicle
WO2015088224A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-18 한라비스테온공조 주식회사 Integrated functional heat exchange apparatus for automobile
US9617897B2 (en) 2013-12-10 2017-04-11 Hanon Systems Integrated functional heat exchange apparatus for automobile
KR20160072672A (en) 2014-12-15 2016-06-23 현대자동차주식회사 Exhaust heat recovery system of vehicle and method thereof
US9790841B2 (en) 2014-12-15 2017-10-17 Hyundai Motor Company Vehicle exhaust heat recovery system and method
CN106460625A (en) * 2015-03-04 2017-02-22 株式会社三五 Heat exchanger, and exhaust heat recovery device provided with said heat exchanger
CN106460625B (en) * 2015-03-04 2020-05-12 株式会社三五 Heat exchanger and exhaust heat recovery device provided with same
CZ306847B6 (en) * 2015-08-25 2017-08-09 Halla Visteon Climate Control Corporation A thermoregulatory system, especially for cars
US10167759B2 (en) 2015-08-25 2019-01-01 Hanon Systems Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), oil thermal conditioning and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module
KR101704296B1 (en) * 2015-11-30 2017-02-08 현대자동차주식회사 Controlling apparatus of oil temperature and controlling method thereof

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